NO326331B1

NO326331B1 - Control electronics for high power LED

Info

Publication number: NO326331B1
Application number: NO20072329A
Authority: NO
Inventors: Atle Gran; Willy Kronborg
Original assignee: Ledlight Group As
Priority date: 2007-05-04
Filing date: 2007-05-04
Publication date: 2008-11-10
Also published as: WO2008136685A1; NO20072329L

Abstract

Høyeffekts LED driver med likerettet høyspenning på utgangen, lav egengenerering av støy samt myk oppstart, hvor bruk av PFC utgjør en viktig del av oppfinnelsen.High-power LED drives with rectified high voltage at the output, low self-generation of noise and soft start-up, where the use of PFC forms an important part of the invention.

Description

Introduksjon Introduction

Den foreliggende oppfinnelsen omhandler en driveranordning for høyeffekt LED. Nærmere bestemt beskrives en optimal løsning for å drive et stort antall LED med en stabil og avpasset høyspennings strømforsyning. The present invention relates to a driver device for high-power LED. More specifically, an optimal solution is described for driving a large number of LEDs with a stable and adapted high-voltage power supply.

Tidligere kjent teknikk Prior art

Det finnes i dag mange ulike typer drivere for LED (Light Emitting Diode - lysdiode). Ingen av disse er konstruert for å levere en utgangsspenning som overstiger 48 volt og de har typisk maks utgangseffekt på ca. 22 watt. De kan dermed ikke drive flere enn ca. 14 høyeffekts LED med en forsyningsspenning på for rundt 3,2 volt som er det en bør ha per LED for at en skal komme opp i 50 til 80 lumens som er det som skal til for at høyeffekt LED som lyskilde skal være konkurransedyktig i forhold til tradisjonelt lys, for eksempel halogen natrium damplamper mm. There are many different types of drivers for LEDs (Light Emitting Diode) today. None of these are designed to deliver an output voltage that exceeds 48 volts and they typically have a maximum output power of approx. 22 watts. They cannot therefore operate more than approx. 14 high-power LEDs with a supply voltage of around 3.2 volts, which is what one should have per LED in order to get up to 50 to 80 lumens, which is what is needed for high-power LEDs as a light source to be competitive in relation to traditional light, for example halogen sodium vapor lamps etc.

US-20040196275 beskriver en driveranordning som tilfører en strøm til et antall strømdrevne optiske elementer for å drive disse. Anordningen omfatter en driverstrømførselskrets som inneholder konstantstrømgenereringskrets som gir ut en konstant strøm med samme strømverdi som verdien av en drivstrøm, og et antall strømlagringskretser som fortløpende mottar og holder den konstante strømmen og gir ut drivstrømmen på grunnlag av den konstante strømmen. US-20040196275 describes a driver device which supplies a current to a number of current-driven optical elements in order to drive them. The device comprises a driver current carrying circuit which contains a constant current generation circuit which outputs a constant current with the same current value as the value of a drive current, and a number of current storage circuits which continuously receive and hold the constant current and output the drive current on the basis of the constant current.

US-20040208011 beskriver en høyeffekts driver som leverer konstant strøm til flere lysemitterende dioder koplet i serie. US-20040208011 describes a high-power driver that supplies constant current to several light-emitting diodes connected in series.

US-7116294 beskriver også en LED driver som har som hovedformål å levere konstant strømstyrke til serietilkoblede LED. Dette er et viktig trekk ved en LED driver og vil bidra til at levetiden på LED lampene vil øke. US-7116294 also describes an LED driver whose main purpose is to deliver constant current to series-connected LEDs. This is an important feature of an LED driver and will help to increase the lifetime of the LED lamps.

Ingen av de nevnte skriftene fokuserer på driverinnretninger som kan drive et flertall LED, som krever høy spenning og utgangseffekt. None of the aforementioned papers focus on driver devices capable of driving a plurality of LEDs, which require high voltage and output power.

Høyeffekt LED belysning er nå i ferd med å ta over for tradisjonell belysning for eksempelvis gater og tunneler. Bruk av LED kan gi en strømbesparelse på hele 70%. High-power LED lighting is now taking over traditional lighting for streets and tunnels, for example. The use of LEDs can provide a power saving of as much as 70%.

Kjente LED drivere er som nevnt lavspenningsinnretninger. For å kunne drive for eksempel gatelys trenger en 6 slike drivere, og når en skal kople disse sammen kreves en del arbeid med ledninger etc, og det vil dessuten utvikles mye varme (ved målt varme for 6 stk LED drivere er temperaturen i overkant av 100 C°, noe som medfører at levetiden blir kraftig redusert ved at halvledere tørker ut). Known LED drivers are, as mentioned, low-voltage devices. In order to be able to drive, for example, street lights, you need 6 such drivers, and when you have to connect these together, a lot of work is required with cables etc., and a lot of heat will also be generated (when measured heat for 6 LED drivers, the temperature is over 100 C°, which means that the service life is greatly reduced by semiconductors drying out).

Med andre ord blir problemet, ved å bruke av kjent teknikk, flyttet fra selve lyspæren som i dag typisk er en halogenlyspære med en levetid på opptil 16 000 lysbrenntimer, til LED drivere som i dag har en lysbrenntid på 150 000 lysbrenntimer, dvs. at en kanskje må bytte drivere oftere enn hver 20 000 time. Dermed vil en ved kjent teknikk rundt LED belysning måtte bytte LED drivere i stedet for lyspærer som for ordinær belysning. In other words, by using known technology, the problem is moved from the light bulb itself, which today is typically a halogen light bulb with a lifetime of up to 16,000 light-burning hours, to LED drivers that today have a light-burning time of 150,000 light-burning hours, i.e. that one may have to change drivers more often than every 20,000 hours. Thus, with known technology around LED lighting, you will have to change LED drivers instead of light bulbs as for ordinary lighting.

Den foreliggende oppfinnelsen er en høyspenning driver for LED. Ved å benytte høyspenning vil en kunne drive minst 100 LED på én driver, som er atskillig flere enn det som tidligere har vært mulig. Men bruk av høyspenning introduserer samtidig en del utfordringer som bla. er knyttet til generering av støy. The present invention is a high voltage driver for LEDs. By using high voltage, it will be possible to drive at least 100 LEDs on one driver, which is considerably more than what has previously been possible. But the use of high voltage also introduces a number of challenges such as is linked to the generation of noise.

Disse problemene er løst i høyeffekts LED driveren som blir nærmere beskrevet i det følgende. These problems are solved in the high-power LED driver, which is described in more detail below.

Sammendrag av oppfinnelsen. Summary of the invention.

Hensikten med den foreliggende oppfinnelsen er å tilveiebringe en høyeffekts LED driver med likerettet høyspenning og konstant strøm på utgangen, lav egengenerering av støy samt myk oppstart. The purpose of the present invention is to provide a high-power LED driver with rectified high voltage and constant current at the output, low self-generation of noise and soft start-up.

Dette oppnåes med en driver som i det minste omfatter en inngang, en likerettingskrets, en PFC-krets (Power Factor Correction) omfattende midler for å gi en myk oppstart, en strømregulator for å gi ut konstant strøm til LED, og hvor spenningen reguleres avhengig av antall LED, og en utgang som leverer konstantstrøm og høyspenning til LED. This is achieved with a driver comprising at least one input, a rectifier circuit, a PFC (Power Factor Correction) circuit comprising means to provide a soft start, a current regulator to output constant current to the LED, and where the voltage is regulated depending of the number of LEDs, and an output that delivers constant current and high voltage to the LED.

Driveren omfatter videre overspenningsvern på den nevnte inngangen, inngangsstøyfilter, energibank omfattende kondensatorer for å glatte rippelstrømmer som kommer ut fra den nevnte PFC kretsen, og for å gi jevn spenning til strømregulatoren, og utgangsstøyfilter i form av et L/C filter som fjerner rippel og støyspiker på utgangen til LED driveren. The driver further comprises overvoltage protection on the aforementioned input, input noise filter, energy bank comprising capacitors to smooth ripple currents coming out of the aforementioned PFC circuit, and to provide uniform voltage to the current regulator, and output noise filter in the form of an L/C filter which removes ripple and noise spike on the output of the LED driver.

Ytterligere trekk ved LED driveren er beskrevet i de vedlagte uselvstendige kravene. Further features of the LED driver are described in the attached independent requirements.

Detaljert beskrivelse Detailed description

Oppfinnelsen vil nå bli nærmere beskrevet med henvisning til figur 1 som viser de ulike delene som utgjør LED driveren fra inngang til utgang i henhold til den foreliggende oppfinnelsen. The invention will now be described in more detail with reference to figure 1 which shows the various parts that make up the LED driver from input to output according to the present invention.

Som nevnt er hensikten med LED driveren å levere likerettet høyspenning og konstant strøm på utgangen, og hvor LED driveren har en lav egengenerering av støy samt myk oppstart. As mentioned, the purpose of the LED driver is to deliver rectified high voltage and constant current at the output, and where the LED driver has a low self-generation of noise as well as soft start-up.

Dette oppnåes ved at inngangen 10 til driveren er forbundet med et overspenningsvern 20 som videre er forbundet til et inngangsstøyfilter 30 før en likeretter 40. Sistnevnte er videre forbundet til en PFC 50 som igjen står i forbindelse med en energibank 60. En strømregulator 70 og utgangsstøyfilter 80 sørger for å gi ut konstant strøm med minimalt med støy til en utgang 90 hvor LED er tilkoblet. This is achieved by the input 10 of the driver being connected to a surge protector 20 which is further connected to an input noise filter 30 before a rectifier 40. The latter is further connected to a PFC 50 which in turn is connected to an energy bank 60. A current regulator 70 and output noise filter 80 provides constant current with minimal noise to an output 90 where the LED is connected.

Samtlige moduler nevnt over omfatter komponenter som er forbundet til hverandre via et dedikert printkort. All the modules mentioned above include components that are connected to each other via a dedicated printed circuit board.

I det følgende vil hver av modulene forklares nærmere. In the following, each of the modules will be explained in more detail.

Inngangen 10 til driveren er forbundet til en klemme som har inntak for kraftige ledninger med et tverrsnitt som er beregnet for høyspenning fra strømforsyningsnettet, og som da er 220V vekselstrøm. Klemmen er loddet direkte på kretskortet som driverkomponentene også er loddet til. Ledninger kan tilkobles på begge sider av klemmen slik at flere LED drivere dermed kan kobles i parallell uten å måtte montere en ekstra koblingsboks for å redusere tverrsnittet på forsyningskabelen til driveren. The input 10 of the driver is connected to a clamp which has an intake for powerful cables with a cross-section which is intended for high voltage from the power supply network, and which is then 220V alternating current. The clamp is soldered directly to the circuit board to which the driver components are also soldered. Wires can be connected on both sides of the clamp so that several LED drivers can thus be connected in parallel without having to mount an additional junction box to reduce the cross-section of the supply cable to the driver.

Overspenningsvernet 20 omfatter sikringer på begge fasene for å bedre sikkerheten. Dette sikrer mot kortslutninger mot jord på begge faser, samt kortslutning mellom fasene. Vanligvis finnes det sikring på kun én fase i kjente drivere. The surge protector 20 includes fuses on both phases to improve safety. This ensures against short circuits to earth on both phases, as well as short circuits between the phases. Usually there is fuse on only one phase in known drivers.

Videre er det i en foretrukket utførelse også et overspenningsvern på inngangen som består av en transientbeskyttelse. Det er kjent at transienter fra forsyningsnettet kan ødelegge komponenter om de tillates å trenge inn i følsom elektronikk. Transientbeskyttelsen utgjøres av tre spenningsavhengige motstander, dvs. varistorer. To av disse er koblet mellom hver fase og jord, og én er koblet mellom fasene. Komponentene begynner å lede strøm når spenningen over dem overstiger en fast grense. Dette medfører at transienter kortsluttes mellom fasene eller til jord. Disse komponentene vil effektivt beskytte mot transienter fra strømforsyningsnettet. Furthermore, in a preferred embodiment there is also an overvoltage protection on the input which consists of a transient protection. It is known that transients from the supply network can destroy components if they are allowed to penetrate sensitive electronics. The transient protection consists of three voltage-dependent resistors, i.e. varistors. Two of these are connected between each phase and earth, and one is connected between the phases. The components begin to conduct current when the voltage across them exceeds a fixed limit. This results in transients being short-circuited between the phases or to earth. These components will effectively protect against transients from the power supply network.

Inngangsstøyfilteret 30 har to funksjoner. For det første skal det hindre at egengenerert støy fra LED driveren når ut på strømforsyningsnettet. Det finnes egne strenge krav for hvor mye støy som er tillatt fra et elektronisk produkt. For det andre skal filteret hindre at støy fra strømforsyningsnettet går videre inn i LED driveren. Filteret er av 2. orden med en karakteristikk som gjør at støy over en viss frekvens kortsluttes mellom fasene (differential mode noise), eller til jord (common mode noise). Filteret har komponenter på både vekselstrømsiden og likestrømsiden av likeretteren 40. The input noise filter 30 has two functions. Firstly, it must prevent self-generated noise from the LED driver from reaching the power supply network. There are separate strict requirements for how much noise is permitted from an electronic product. Secondly, the filter must prevent noise from the power supply network from passing through into the LED driver. The filter is of the 2nd order with a characteristic that means that noise above a certain frequency is short-circuited between the phases (differential mode noise), or to ground (common mode noise). The filter has components on both the alternating current side and the direct current side of the rectifier 40.

Likeretteren 40 må være tilstede i LED driveren siden lysdioder drives av likestrøm (DC). Strømforsyningen som finnes på strømforsyningsnettet er vekselstrøm (AC) som går inn på den ene siden av likerettingsbroen, og likestrøm kommer ut på den andre siden. Det er derfor DC høyspenning på utgangen av likeretteren 40. Ved denne prosessen genereres det en del varme som i en foretrukket utførelse av LED driveren ledes bort via innloddingspunktene på kretskortet til LED driveren. Samtlige komponenter til LED driveren er festet til et kretskort med et utlegg som er optimalisert for å kjøle ned de varmeutviklende komponentene. Komponenter som genererer varme er loddet til punkter på kretskortet som har varmeledende flater på én eller begge sider av kretskortet, og hvor flatene på hver side kan være forbundet med hverandre. Dette gir en effektiv varmefordeling og kjøling slik at en unngår egne kjølekapper for komponenter som produserer mye varme. The rectifier 40 must be present in the LED driver since LEDs are powered by direct current (DC). The power supply found on the power supply network is alternating current (AC) which enters on one side of the rectifier bridge, and direct current comes out on the other side. There is therefore DC high voltage at the output of the rectifier 40. During this process, some heat is generated which, in a preferred embodiment of the LED driver, is led away via the soldering points on the circuit board of the LED driver. All components of the LED driver are attached to a circuit board with a layout that is optimized to cool down the heat-generating components. Components that generate heat are soldered to points on the circuit board that have heat-conducting surfaces on one or both sides of the circuit board, and where the surfaces on each side can be connected to each other. This provides efficient heat distribution and cooling so that separate cooling jackets for components that produce a lot of heat are avoided.

I en foretrukket utførelse har likerettingskretsen 40 også midler for å gi LED driveren en myk oppstart ved å begrense strømmen i oppstartsfasen. Dette gjøres ved bruk av en motstand med negativ temperaturkoeffisient (NTC) som er koblet på DC siden av likerettingskretsen. En NTC-motstand har en relativt høy motstand før den blir varm. I en kort oppstartsfase vil det derfor ikke gå så mye strøm gjennom en slik motstand som når den blir varm. Begrensning av strøm i oppstartsfasen (inrush-strøm) er viktig for dimensjonering av kabler, sikringer og andre komponenter. Det å gi driverelektronikken en såkalt myk oppstart vil forlenge levetiden for følsomme komponenter. In a preferred embodiment, the rectification circuit 40 also has means to give the LED driver a soft start by limiting the current in the start-up phase. This is done by using a resistor with a negative temperature coefficient (NTC) which is connected on the DC side of the rectifier circuit. An NTC resistor has a relatively high resistance before it gets hot. In a short start-up phase, therefore, not as much current will flow through such a resistor as when it gets hot. Limitation of current in the start-up phase (inrush current) is important for sizing cables, fuses and other components. Giving the driver electronics a so-called soft start will extend the lifetime of sensitive components.

PFC-kretsen 50 ansees å være kjernen i den foreliggende oppfinnelsen. En PFC-krets er en velkjent komponent, men ikke i sammenheng med LED drivere. Formålet med PFC-kretsen er å tvinge strømmen til å ta form som en glatt sinus i fase med spenningen. Den minsker den induktive og kapasitive belastningen på strømnettet, noe som gir en gevinst ved å gi mindre tap i ledninger og derved minske energiforbruket til LED driveren. The PFC circuit 50 is considered to be the core of the present invention. A PFC circuit is a well-known component, but not in the context of LED drivers. The purpose of the PFC circuit is to force the current to take the form of a smooth sine in phase with the voltage. It reduces the inductive and capacitive load on the power grid, which gives a benefit by providing less loss in wires and thereby reducing the energy consumption of the LED driver.

PFC-kretsen 50 sørger også for en spenningsøkning (boost) ved at den gir ut 390-395V DC, som er en viktig funksjon for å kunne drive mange LED på én driver. Et typisk oppsett av komponenter rundt en PFC-krets 50 omfatter en MOSFET som svært raskt kobler inn og ut, koblet til en induktans (i det videre kalt primærspole) og en kondensator som motvirker den nevnte induktive og kapasitive lasten til LED driveren. Lasten blir da tilsynelatende resistiv. The PFC circuit 50 also provides a voltage increase (boost) by outputting 390-395V DC, which is an important function for being able to drive many LEDs on one driver. A typical set-up of components around a PFC circuit 50 comprises a MOSFET which switches on and off very quickly, connected to an inductance (hereinafter referred to as the primary coil) and a capacitor which counteracts the aforementioned inductive and capacitive load of the LED driver. The load then becomes apparently resistive.

I en foretrukket utførelse drives PFC-kretsen 50 ved oppstart av en oppstartsstrøm via komponenter som forsyner denne strømmen, og ved drift drives PFC-kresten 50 av en driftsstrøm som tar over når PFC-kretsen 50 har startet opp. Denne løsningen er valgt for å redusere effektforbruket ved drift. Dette vil i det følgende forklares nærmere. In a preferred embodiment, the PFC circuit 50 is driven by a start-up current via components that supply this current, and during operation the PFC circuit 50 is driven by an operating current that takes over when the PFC circuit 50 has started up. This solution has been chosen to reduce power consumption during operation. This will be explained in more detail below.

Oppstartsstrømmen hentes ut før den tidligere nevnte motstanden med negativ temperaturkoeffisient (NTC), dvs. på DC siden til likeretteren 40 som har høyspenning. Driftsstrømmen hentes ut etter NTC-motstanden fra en krets omfattende en sekundærspole som er tvunnet på samme kjerne som den nevnte primærspolen som utgjør en del av et typisk oppsett rundt PFC-kretsen 50. Siden den nevnte MOSFET'en som er koblet til primærspolen svitsjer raskt av og på vil det induseres en spenning i nevnte sekundærspole på samme kjerne som primærspolen til PFC-kretsen 50. The start-up current is extracted before the previously mentioned resistor with a negative temperature coefficient (NTC), i.e. on the DC side of the rectifier 40 which has a high voltage. The operating current is extracted after the NTC resistance from a circuit comprising a secondary coil wound on the same core as the said primary coil forming part of a typical setup around the PFC circuit 50. Since the said MOSFET connected to the primary coil switches rapidly on and off, a voltage will be induced in said secondary coil on the same core as the primary coil of the PFC circuit 50.

En PFC-krets drives av en lavspenning, og siden oppstartsstrømmen som hentes ut er høyspenning må spenningen reduseres over motstander. Dette medfører et varmetap som gir økt effektforbruk. Driftsstrømmen hentes som nevnt ut fra den induserte spenningen på sekundærspolen, hvor antall viklinger er med avgjøre hvilken spenning som hentes ut. Varmetapet her blir da ubetydelig ved å hente ut lavspenning. A PFC circuit is driven by a low voltage, and since the start-up current drawn is high voltage, the voltage must be reduced across resistors. This results in a loss of heat, which results in increased power consumption. As mentioned, the operating current is obtained from the induced voltage on the secondary coil, where the number of windings helps determine which voltage is obtained. The heat loss here then becomes negligible by extracting low voltage.

Ved å legge spenningen på driftsstrømmen noe høyere enn spenningen på oppstartsstrømmen vil driftsstrømmen ta over for oppstartsstrømmen når PCF-kretsen 50 har startet opp og blitt stabil. I praksis tar det fra 0,5 - 1 sekund før driftsstrømmen er etablert. By placing the voltage on the operating current somewhat higher than the voltage on the start-up current, the operating current will take over for the start-up current when the PCF circuit 50 has started up and become stable. In practice, it takes from 0.5 - 1 second before the operating current is established.

En energibank 60 er videre forbundet til utgangen av PFC-kretsen 50. Denne omfatter kondensatorer som er store nok til å absorbere og dermed glatte rippelstrømmer som kommer ut fra PFC-kretsen 50, og for å gi jevn spenning til strømregulatoren 70 som kommer etter PFC-kretsen 50, noe som er en forutsetning for at strømregulatoren 70 skal fungere stabilt og optimalt. An energy bank 60 is further connected to the output of the PFC circuit 50. This comprises capacitors which are large enough to absorb and thus smooth ripple currents coming out of the PFC circuit 50, and to provide steady voltage to the current regulator 70 which comes after the PFC - the circuit 50, which is a prerequisite for the current regulator 70 to function stably and optimally.

Strømregulatoren 70 sørger for en konstant strøm ut til LED, og leverer ut en spenning som er avhengig av antall tilkoblede LED. Det er velkjent at lysdioder er avhengig av en konstant og riktig strøm for å opprettholde rett lysstyrke og levetid. For høy strøm vil gi for høy temperatur i lysdioden og kortere levetid, og for lav strøm vil medføre for lav lysstyrke. Det er dermed en balanse mellom levetid og lysstyrke på en lysdiode. Det er derfor viktig å ha god kjøling der hvor lysdiodene er montert, dvs. i forbindelse med selve kretskortet som de er montert på og/eller holderen som de er montert inn i. The current regulator 70 provides a constant current to the LED, and delivers a voltage that depends on the number of connected LEDs. It is well known that LEDs depend on a constant and correct current to maintain the correct brightness and lifetime. Too high a current will result in too high a temperature in the LED and a shorter lifetime, and too low a current will result in too low brightness. There is thus a balance between lifetime and brightness of an LED. It is therefore important to have good cooling where the LEDs are mounted, i.e. in connection with the circuit board itself on which they are mounted and/or the holder in which they are mounted.

Det finnes egne kretser for å drive lysdioder, og som er egnet for å regulere utgangsspenningen for LED driveren i henhold til den foreliggende oppfinnelsen. Strømregulatoren 70 måler strømmen som til enhver tid går ut til LED som er koblet på LED driveren, og vil fra dette regulere en MOSFET slik at spenningen ut til LED til enhver tid blir slik at det går riktig strøm. Strømregulatoren vil sikre riktig forsyningsstrøm selv om antallet påkoblede LED varierer. There are separate circuits for driving LEDs, which are suitable for regulating the output voltage for the LED driver according to the present invention. The current regulator 70 measures the current which at all times goes out to the LED which is connected to the LED driver, and will from this regulate a MOSFET so that the voltage out to the LED at all times is such that the correct current flows. The current regulator will ensure the correct supply current even if the number of connected LEDs varies.

Utgangsstøyfilteret 80 er et L/C filter som fjerner rippel og støyspiker på utgangen til LED driveren. Siden lysdiodene trenger stabil spenning for ikke å bli overbelastet av høye rippelspenninger vil dette filteret sørge for at ledningsbundet og utstrålt støy på kabelen til lampen dempes. The output noise filter 80 is an L/C filter that removes ripples and noise spikes at the output of the LED driver. Since the LEDs need a stable voltage in order not to be overloaded by high ripple voltages, this filter will ensure that wire-bound and radiated noise on the cable to the lamp is attenuated.

Utgangen 90 til LED driveren vil levere konstantstrøm og en spenning som er avhengig av antall tilkoblede LED. Fortrinnsvis er tilkoblingspunktene på LED driveren en rekkeklemme som er koblet slik at både en og to LED lamper som hver utgjøres av et flertall LED og med hver sin kabel kan tilkobles uten å måtte ha to ledninger i samme klemme, noe som sikrer bedre kontakt og mindre fare for vakkel og kontaktbrudd. The output 90 of the LED driver will deliver constant current and a voltage that depends on the number of connected LEDs. Preferably, the connection points on the LED driver are a terminal block that is connected so that both one and two LED lamps, each consisting of a plurality of LEDs and each with its own cable, can be connected without having to have two wires in the same terminal, which ensures better contact and less risk of wobble and contact breakdown.

Den foreliggende oppfinnelsen er i stand til å drive atskillig flere høyeffekts LED enn det som til nå har vært mulig. Med den foreliggende LED driveren er det mulig å drive flere enn 100 LED. Dette er mulig ved at LED driveren benytter høyspenning, noe som introduserer støyproblematikk som er løst i de ulike modulene nevnt over. LED driveren produserer mindre støy enn de europeiske kravene slik disse er definert i: EN 55015 (2000) + Al (2001) + A2 (2002), EN 61000-3-2 (2000) + A2 (2005), EN 61000-6-4 (2001), EN 61547 (1995) + Al (2000), og EN 61000-6-2 (2005). The present invention is capable of driving many more high-power LEDs than has been possible up to now. With the present LED driver, it is possible to drive more than 100 LEDs. This is possible because the LED driver uses high voltage, which introduces noise problems that are solved in the various modules mentioned above. The LED driver produces less noise than the European requirements as defined in: EN 55015 (2000) + Al (2001) + A2 (2002), EN 61000-3-2 (2000) + A2 (2005), EN 61000-6 -4 (2001), EN 61547 (1995) + Al (2000), and EN 61000-6-2 (2005).

Claims

1. High-power LED driver with rectified high voltage and constant current at the output, low self-generation of noise and soft start-up, characterized in that the driver includes at least: - input (10); - rectifier circuit (40); - PFC circuit (50) including means to provide a soft start and low power consumption; - current regulator (70) to output constant current to the LED, and where the voltage is regulated depending on the number of LEDs, and - output (90) which supplies constant current and high voltage to the LED.

2. High-power LED driver according to claim 1, characterized in that the driver further comprises: - surge protection (20) on the aforementioned input (10); - input noise filter (30); - energy bank (60) comprising capacitors for smoothing ripple currents coming out of the aforementioned PFC circuit (50), and for providing uniform voltage to the current regulator (70), and - output noise filter (80) in the form of an L/C filter which removes ripples and noise spikes at the output of the LED driver.

3. High-power LED driver according to claim 1, characterized in that the input (10) is connected to a clamp that has an intake for powerful cables designed for high voltage, on both sides so that several LED drivers can be connected in parallel without having to mount a additional junction box to reduce the cross-section of the supply cable to the driver.

4. High-power LED driver according to claim 2, characterized in that the input surge protector (20) includes fuses on both phases, as well as transient protection between the phases and to earth from both phases.

5. High-power LED driver according to claim 2, characterized in that the input noise filter (30) has two functions, one of which is to prevent self-generated noise from the LED driver from reaching the power supply network, and the other of which is to prevent noise from the power network goes further into the LED driver, and where this is achieved by using a 2nd order filter to short-circuit noise signals above a certain frequency between the two phases and/or to ground.

6. High-power LED driver according to claim 1, characterized in that the rectifier circuit (40) rectifies the current from AC to DC, and has means to give the LED driver a soft start by limiting the current in the start-up phase using a resistor with a negative temperature coefficient .

7. High-power LED operates according to requirement log6, characterized by the fact that the PFC circuit (50) ensures a voltage increase, and converts capacitive and inductive loads into resistive loads, and where the PFC circuit (50) is powered by a start-up current at start-up, and by operation of an operating current which ensures lower power consumption, and which takes over when the PFC circuit (50) has started, and where the start-up current is extracted before said resistor with a negative temperature coefficient, and where the operating current is extracted after this.

8. High-power LED driver according to claim 7, characterized in that the operating current is obtained from a secondary coil which is wound on the same core as a primary coil which forms part of the PFC circuit.

9. The high-power LED operates according to claim 7, characterized in that the operating current takes over the power supply of the PFC circuit 50 when the voltage on the operating current becomes higher than the voltage on the start-up current.

10. High-power LED driver according to claim 1, characterized in that the output noise filter (80) is an L/C filter that removes ripples and noise spikes at the output of the LED driver.

11. High-power LED driver according to the preceding requirements, characterized in that the components that make up the LED driver are attached to a circuit board with an outlay that is optimized to cool down the heat-generating components, where the outlay where cooling of components is necessary has heat-conducting surfaces on one or both sides of the circuit board, and where the surfaces on each side can be connected to each other.